画像形成装置
【課題】液体を無駄に消費することがなく経済的であるにもかかわらず、効果的なノズルの吐出機能の維持・回復を図ることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数のノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・がノズル面２ａに形成されている記録ヘッド２を、記録用紙Ｐに沿って移動させ、同記録用紙Ｐに対して複数のノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・から液滴を吐出させる画像形成装置１であって、少なくとも記録ヘッド２の移動方向における記録用紙Ｐから外れた位置に、この位置に移動した記録ヘッド２のノズル面２ａに対向し、断続的に空気の吸引又は吹き付けを行うことによってノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・内のインクのメニスカスを振動させる振動発生部４・４・４・・・を設ける。
【解決手段】複数のノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・がノズル面２ａに形成されている記録ヘッド２を、記録用紙Ｐに沿って移動させ、同記録用紙Ｐに対して複数のノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・から液滴を吐出させる画像形成装置１であって、少なくとも記録ヘッド２の移動方向における記録用紙Ｐから外れた位置に、この位置に移動した記録ヘッド２のノズル面２ａに対向し、断続的に空気の吸引又は吹き付けを行うことによってノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・内のインクのメニスカスを振動させる振動発生部４・４・４・・・を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を記録媒体に向け吐出し、文字や図形等を記録媒体表面に記録する画像形成装置に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出して文字や図形等を記録する画像形成装置は、例えば、インクジェットプリンタのように、記録媒体の幅方向に往復移動が可能なキャリッジと、キャリッジに搭載され、インク滴を吐出する複数のノズルを設けた記録ヘッドとを備えている。そして、キャリッジを、記録媒体に対して往復移動させつつ、記録ヘッドの複数のノズルからインク滴を記録媒体に向けて吐出し、記録媒体表面にインクドットで文字や画像等を形成することで記録を行っている。
【０００３】
このような画像形成装置において、高画質化及び記録スピードの高速化を実現するための一手段として、例えば、吐出するインク滴を微小化することにより高画質化を図る方法や、キャリッジの移動速度を速めることにより記録スピードの高速化を図る方法がある。しかし、インク滴を微小化しようとすれば、ノズル径が小さくなり、ノズル内のインクの乾燥による増粘の影響で吐出特性が早期に低下しやすくなる。また、キャリッジの移動速度を速めると、インクの水分の蒸発がすすんで乾燥しやすくなるので、インクの増粘を招き画質を低下させることになる。
【０００４】
そこで、ノズル内のインクの増粘を低減して吐出機能の維持・回復を図る処理、例えば、記録とは無関係に、ノズルからインクを吐出してノズル内の増粘したインクを排出する、いわゆる捨て吐出と呼ばれているフラッシング処理などが行われている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−１９２８６２号公報（第６及び７頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなフラッシング処理は、大量のインクを無駄に消費してしまうので、有効なノズルの吐出機能の維持・回復処理とは言い難い面がある。
【０００６】
そこで本発明は、液体を無駄に消費することがなく経済的であるにもかかわらず、効果的なノズルの吐出機能の維持・回復を図ることができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の画像形成装置は、複数のノズルがノズル面に形成されている記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動させ、同記録媒体に対して前記複数のノズルから液滴を吐出させる画像形成装置において、少なくとも前記記録ヘッドの移動方向における前記記録媒体から外れた位置に、この位置に移動した前記記録ヘッドの前記ノズル面に対向し、空気の吸引又は吹き付けを行うことによって前記ノズル内の液体のメニスカスを振動させる振動発生部を設けることを特徴としている。
【０００８】
この請求項１の画像形成装置によると、前記振動発生部に、空気の吸引又は吹き付けを行わせることで、前記ノズル内の液体のメニスカスを振動させるので、それによって、ノズル内の液体が撹拌され、液体の増粘が低減される。したがって、前記、前記ノズルの吐出機能の維持・回復を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の画像形成装置は、振動発生部を、記録ヘッドの移動方向に複数個設けて、記録媒体の幅に応じて選択的に使用することを特徴としている。
【００１０】
この請求項２の画像形成装置によると、前記記録媒体の幅に対応した前記振動発生部を使用するので、前記記録媒体の幅が狭くなっても記録媒体に近い振動発生部を使用することで、前記記録ヘッドが記録媒体と対峙する位置から、維持・回復動作のために振動発生部へ移動する距離を短くすることができ、記録動作のスループットを向上することができる。
【００１１】
請求項３に記載の画像形成装置は、記録媒体の幅サイズを設定する設定装置を設け、記録ヘッドが、設定された幅サイズから外れた位置に移動した際、前記記録媒体近傍の前記振動発生部を使用することを特徴としている。
【００１２】
この請求項３の画像形成装置によると、前記設定装置によって設定した記録媒体の幅サイズにもとづいて記録媒体近傍の振動発生部を使用して記録ヘッドの維持・回復動作をすることができる。その結果、記録ヘッドが記録媒体と対峙する位置から、維持・回復動作のために振動発生部へ移動する距離を短くすることができる。
【００１３】
請求項４に記載の画像形成装置は、記録媒体の幅サイズを検出する検出手段によって、設定装置の幅サイズを設定することを特徴としている。
【００１４】
この請求項４の画像形成装置によると、前記記録媒体のサイズを、前記検出装置で検出し、前記設定装置がその検出結果にもとづいて前記幅サイズを設定し、上記と同様に記録媒体近傍の振動発生部を使用して記録ヘッドの維持・回復動作することができる。
【００１５】
請求項５に記載の画像形成装置は、複数のノズルがノズル面に形成されている記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動させ、同記録媒体に対して前記複数のノズルから液滴を吐出させる画像形成装置において、少なくとも前記記録ヘッドの移動方向における前記記録媒体から外れた位置に、この位置に移動した前記記録ヘッドの前記ノズル面に対向し、且つ、前記記録ヘッドと相対移動しつつ、継続的に空気の吸引又は吹き付けを行い、対峙する前記ノズル内の液体のメニスカスを順次振動させる振動発生部を設けることを特徴としている。
【００１６】
この請求項５の画像形成装置によると、前記記録ヘッドと相対移動する前記振動発生部によって、前記複数のノズル内の液体のメニスカスを順次振動させるので、前記液体の消費を伴わずに、前記ノズルの機能の維持・回復を図ることができる。また、前記振動発生部は、前記記録ヘッドの移動方向の長さを、前記記録ヘッドの前記ノズル面ほどに設ける必要がなく、短縮しコンパクト化を図ることができる。
【００１７】
請求項６に記載の画像形成装置は、振動発生部を空気の吸引を行うものとし、前記振動発生部が前記ノズルと対峙した状態で、前記記録ヘッドを、前記ノズル内の前記液体に対してメニスカスを破壊しない程度の圧力を付加するような駆動を行わせることを特徴としている。
【００１８】
この請求項６の画像形成装置によると、上記請求項１または５の画像形成装置の作用に加え、前記振動発生部の空気の吸引と前記記録ヘッドの前記圧力の付与とが同時に行われるため、前記ノズル内の液体を、より効果的に振動させることができる。
【００１９】
請求項７に記載の画像形成装置は、振動発生部を空気の吸引を行うものとし、前記振動
発生部が前記ノズルと対峙した状態で、前記記録ヘッドを、前記ノズル内の前記液体を僅かに吐出する駆動を行わせ、吐出された前記液体を前記振動発生部に吸引させることを特徴としている。
【００２０】
この請求項７の画像形成装置によると、上記請求項１または５の画像形成装置の作用に加え、前記振動発生部の空気の吸引時に、前記ノズル内の極微量の液体（例えば、微細なミスト状）を吐出させることで、より効果的に前記ノズルの機能を維持・回復させることができ、且つ、吐出した微量の液体は、前記振動発生部により吸引され回収されるので、前記記録媒体等への前記液体の付着を回避することができる。
【００２１】
請求項８に記載の画像形成装置は、振動発生部を空気の吹き付けを行うものとし、吹き付ける前記空気を、少なくとも大気よりも高湿度とすることを特徴としている。
【００２２】
この請求項８の画像形成装置によると、上記請求項１または５の画像形成装置の作用に加え、前記空気を、少なくとも大気よりも高湿度にすることによって、前記ノズル内の液体の乾燥を、極力抑えることができる。
【００２３】
請求項９に記載の画像形成装置は、複数のノズルがノズル面に形成されている記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動させ、同記録媒体に対して前記複数のノズルから液滴を吐出させる画像形成装置において、少なくとも前記記録ヘッドの移動方向における前記記録媒体から外れた位置に、この位置に移動した前記記録ヘッドの前記ノズル面に対向し、空気の吸引及び吹き付けを交互に行うことによって前記ノズル内の液体のメニスカスを振動させる振動発生部を設けることを特徴としている。
【００２４】
この請求項９の画像形成装置によると、前記振動発生部に、空気の吸引及び吹き付けを交互に行わせることによって、前記ノズル内の液体のメニスカスを振動させるので、前記液体の消費を伴わずに、前記ノズルの吐出機能の維持・回復を図ることができる。
【００２５】
請求項１０に記載の画像形成装置は、振動発生部が空気を吸引する状態で、記録ヘッドに、前記ノズル内の液体に対してメニスカスを破壊しない程度の圧力を付加する駆動を行わせることを特徴としている。
【００２６】
この請求項１０の画像形成装置によると、上記請求項９の画像形成装置の作用に加え、前記振動発生部の空気の吸引と前記記録ヘッドの前記圧力の付与とが同時に行われるため、前記ノズル内の液体を、より効果的に振動させることができる。
【００２７】
請求項１１に記載の画像形成装置は、振動発生部が空気を吸引する状態で、前記記録ヘッドに、前記ノズル内の前記液体を僅かに吐出する駆動を行わせ、吐出された前記液体を前記振動発生部に吸引させることを特徴としている。
【００２８】
この請求項１１の画像形成装置によると、上記請求項９の画像形成装置の作用に加え、前記振動発生部の空気の吸引時に、前記ノズル内の極微量の液体（例えば、微細なミスト状）を吐出させることで、より効果的に前記ノズルの吐出機能を維持・回復させることができ、且つ、吐出した微量の液体は、前記振動発生部により吸引され回収されるので、前記記録媒体等への前記液体の付着を回避することができる。
【００２９】
請求項１２に記載の画像形成装置は、吹き付ける前記空気を、少なくとも大気よりも高湿度とすることを特徴としている。
【００３０】
この請求項１２の画像形成装置によると、上記請求項９の画像形成装置の作用に加え、
前記空気を、少なくとも大気よりも高湿度にすることによって、前記ノズル内の液体の乾燥を、極力抑えることができる。
【００３１】
請求項１３に記載の画像形成装置は、記録媒体を記録ヘッドと対向する位置に支持するプラテンをさらに備え、振動発生部は、プラテンから記録ヘッドの移動方向に延長され記録媒体から外れた部分に、空気が流通する開口を備えるとともにその開口を通して空気を流通させるポンプ手段を備えていることを特徴としている。
【００３２】
この請求項１３の画像形成装置によると、記録媒体を支持したプラテンの延長部分に設けた開口からノズル面に、ポンプ手段により空気を吸引又は吹き付けることで、ノズル内の液体のメニスカスを振動させることができる。またプラテンの延長部分に開口を設けるので、記録ヘッドの移動に障害となるものをおくことなく、振動発生部の構成を簡単にすることができる。
【００３３】
請求項１４に記載の画像形成装置は、記録媒体を前記記録ヘッドと対峙する位置に支持するプラテンをさらに備え、振動発生部は、プラテンから記録ヘッドの移動方向に延長され記録媒体から外れた部分に、空気が流通する開口を備えるとともにその開口を通して空気を流通させるポンプ手段を備え、プラテンは、記録媒体側の面に開口する開口を備え、ポンプ手段は、振動発生部の開口とプラテンの開口との双方から空気の吸引が可能であることを特徴としている。
【００３４】
この請求項１４の画像形成装置によると、ポンプ手段により空気を吸引することで、プラテンに記録媒体を吸着し、記録媒体の平面度を高め記録品質を向上させること、及びノズル内の液体のメニスカスを振動させることの両方を達成することができる。またプラテンの延長部分に開口を設けるので、記録ヘッドの移動に障害となるものをおくことなく、振動発生部の構成を簡単にすることができる。
【００３５】
請求項１５に記載の画像形成装置は、プラテン及び振動発生部の開口は、１つの平面上に記録ヘッドの移動方向にわたって複数設けられ、記録媒体の幅に応じて、プラテンに対して記録媒体を吸着するための開口、あるいは振動発生部の開口として適宜に使い分けられることを特徴としている。
【００３６】
この請求項１５の画像形成装置によると、１つの平面上に複数開口が設けられているので、各種の幅の記録媒体をプラテンに吸着させ、その記録媒体近傍の開口を使用して記録ヘッドの維持・回復動作をすることができ、記録ヘッドが移動する距離を短くし、記録動作のスループットを向上することができる。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１の画像形成装置は、液体の消費を伴わずに効果的なノズルの吐出機能の維持・回復処理を行うことができる。
【００３８】
請求項２乃至４の画像形成装置は、記録ヘッドの移動距離を短くすることができるので、記録動作のスループットを向上することができる。
【００３９】
請求項５の画像形成装置は、液体の消費を伴わずに効果的なノズルの吐出機能の維持・回復処理を行うことができる。
【００４０】
請求項６の画像形成装置は、上記請求項１または５の画像形成装置の効果に加え、ノズル内の液体を、より効果的に振動させることができるため、効果の高いノズルの吐出機能の維持・回復処理を行うことができる。
【００４１】
請求項７の画像形成装置は、上記請求項１または５の画像形成装置の効果に加え、ノズル内の液体を、より効果的に振動させることができ、しかも、僅かに吐出された液体は、振動発生部により回収されるため、効果の高いノズルの吐出機能の維持・回復処理を、液体による汚れを伴わずに行うことができる。
【００４２】
請求項８の画像形成装置は、上記請求項１または５の画像形成装置の効果に加え、ノズルの吐出機能の維持・回復処理の効果を、向上させることができる。
【００４３】
請求項９の画像形成装置は、液体の消費を伴わずに効果的なノズルの吐出機能の維持・回復処理を行うことができる。
【００４４】
請求項１０の画像形成装置は、上記請求項９の画像形成装置の効果に加え、ノズル内の液体を、より効果的に振動させることができるため、効果の高いノズルの吐出機能の維持・回復処理を行うことができる。
【００４５】
請求項１１の画像形成装置は、上記請求項９の画像形成装置の効果に加え、ノズル内の液体を、より効果的に振動させることができ、しかも、僅かに吐出された液体は、振動発生部により回収されるため、効果の高いノズルの吐出機能の維持・回復処理を、液体による汚れを伴わずに行うことができる。
【００４６】
請求項１２の画像形成装置は、上記請求項９の画像形成装置の効果に加え、ノズルの吐出機能の維持・回復の効果を、向上させることができる。
【００４７】
請求項１３の画像形成装置は、振動発生部の構成を簡単にすることができる。
【００４８】
請求項１４の画像形成装置は、記録媒体の平面度を高め記録品質を向上させること、及びノズルの吐出機能の維持・回復の効果の両方を達成することができる。
【００４９】
請求項１５の画像形成装置は、各種の幅の記録媒体の平面度を高め記録品質を向上させ、またノズルの吐出機能の維持・回復を記録ヘッドの短い距離の移動で達成し、記録動作のスループットを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
本発明にかかる画像形成装置の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は画像形成装置１の概念図を示しており、記録媒体搬送方向から見た正面図を示している。
【００５１】
図１において、キャリッジ３は、記録ヘッド２を搭載し、矢印Ｘで表している記録用紙Ｐの幅方向（主走査方向）に公知の走査装置により往復移動可能になっている。記録用紙Ｐは、長尺部材７中のプラテン７ａによって下側から支持されており、紙面に対して直交する副走査方向に公知の搬送装置により搬送される。
【００５２】
キャリッジ３の記録用紙Ｐと対向する側には、記録ヘッド２が搭載されており、この記録ヘッド２の記録用紙Ｐと対向するノズル面２ａには、インクを吐出する複数のノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・が、吐出するインクの色ごとにそれぞれ副走査方向の列をなし、主走査方向Ｘに所定の間隔で並列に形成されている。
【００５３】
長尺部材７は、主走査方向Ｘにおいて、記録可能な最大記録用紙の幅に、少なくとも記録ヘッド２の主走査方向Ｘにおける長さの２倍を加えた長さを有する。また、紙面と直交する方向（副走査方向）の幅は、少なくとも記録ヘッド２のノズル２ｂの各列の副走査方
向の長さを有する。長尺部材７は、長さ方向の中央部において、記録用紙Ｐの幅に対応する部分をプラテン７ａとし、その両側の延長部分７ｂを、後述する振動発生部４の一部としている。
【００５４】
長尺部材７には、そのほぼ全長及び全幅にわたって多数の開口１２・１２・１２・・・が形成されている。各開口１２は、長尺部材７を上面（記録用紙Ｐ及び記録ヘッド２と対峙する側）から下面に貫通しており、その下面を覆うように配置されたダクト１０を介してポンプ手段１１に連結されている。ポンプ手段１１としては、空気を移送する公知の各種回転羽根、回転ピストンなどが利用できる。ポンプ手段１１を駆動することで、各開口１２をとおして長尺部材７の上面側から空気を吸引できる。
【００５５】
記録用紙Ｐの幅に対応する領域（プラテン７ａ）に位置する各開口１２は、上記吸引によって、記録用紙Ｐを長尺部材７に密着させる作用を行い、これによって、記録用紙Ｐの平面度を高め、記録品質を向上させることができる。
【００５６】
記録用紙Ｐの幅外の領域（延長部分７ｂ）に位置する各開口１２は、ここに記録ヘッド２が対峙して位置するとき、上記吸引動作によって、ノズル面２ａと延長部分７ｂとの間を負圧にする作用を行う。ノズル２ｂ内のインクのメニスカスＭは、図５に示すようにこの負圧により下方へ引っ張られ、また負圧が弱まることでインクに本来作用している公知の背圧によりノズル内側へ凹む、つまり振動する。このメニスカスＭに対する負圧の断続は、ポンプ手段１１の断続的な駆動、またはキャリッジ３の移動に基づくノズル２ｂと開口１２との相対移動によって実現することができる。メニスカスＭを適数回振動させることによって、ノズル２ｂ内のインクを撹拌させ、空気と接触しているインクの乾燥を防ぐことができる。
【００５７】
ポンプ手段１１の吸引力や開口１２の口径は、ノズル２ｂの個数、口径、インクの粘性、表面張力などの物性、ノズル面２ａと延長部分７ｂとの間隔（この実施の形態では約２ｍｍ）などによって適宜決定される。吸引力は、環境温度によって調整される。
【００５８】
延長部分７ｂ、開口１２、ダクト１０及びポンプ手段１１は、メニスカスＭを振動させる振動発生手段４を構成する。この実施の形態では、ポンプ手段１１を全開口１２・１２・１２・・・に共通に設けているが、開口１２毎、あるいは複数の開口１２のグループ毎に設けることもできる。つまり、開口１２毎に１つの振動発生手段４を構成する考えることができる。また、記録用紙Ｐの幅が変わると、その幅外に位置する開口１２の個数が変わることになり、複数の振動発生手段４のうちノズル面２ａと対峙するものが、メニスカスＭの振動用として選択的に使用されることになる。
【００５９】
キャリッジ３の往復移動は、制御装置８によって制御される。この制御装置８は、記録用紙Ｐに記録を行う際、設定装置６で行われた記録用紙Ｐの幅サイズ設定に基づいて、キャリッジ３を、記録用紙Ｐの幅サイズの範囲で往復移動させる制御を行う。また、制御装置８は、ノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・の吐出機能を維持・回復させる処理を行う際、記録ヘッド２のノズル面２ａの主走査方向における長さ分だけ、記録用紙Ｐから外れた位置に移動するよう制御する。設定装置６は、この実施の形態では、画像形成装置１に設けた操作パネル上からキー操作で記録用紙Ｐのサイズの選択を行うか、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータで文書データとともに設定される記録用紙Ｐのサイズデータを受信して、記録用紙Ｐの幅サイズを設定する。
【００６０】
この画像形成装置１で記録用紙Ｐに記録を行う場合、記録用紙Ｐが供給されると、制御装置８は、ポンプ手段１１を駆動して、各開口１２から空気の吸引を行わせる。そして、制御装置８は、キャリッジ３を設定装置６の幅サイズ設定に基づいてその幅範囲内で往復
移動させながら、記録ヘッド２の複数のノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・から、記録用紙Ｐに向かってインクの液滴を吐出し、記録用紙Ｐ表面に文字や図形等からなる画像をインクドットで形成し記録を行う。
【００６１】
この往復移動を１回又は数回行うごとに、制御装置８はキャリッジ３を、記録用紙Ｐの外に移動して、記録ヘッド２のノズル面２ａと振動発生部４の開口１２とを対峙させる。このとき、キャリッジ３を、最大幅の記録用紙Ｐの外の位置に移動させてもよいが、好ましくは、上記幅サイズ設定に基づいて記録用紙Ｐの側端から直近の開口１２の位置もしくは適数個の開口１２を置いた位置を、ノズル面２ａの記録用紙側の端とするように移動させる。そして制御装置８は、キャリッジ３を停止した状態（開口１２とノズル２ｂの軸線は一致していなくてもよい）で、ポンプ手段１１の駆動を断続的に行わせて、複数のノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・内のインクのメニスカスを振動させる。
【００６２】
この実施の形態は、記録用紙Ｐの両側で、ノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・の吐出機能の維持・回復処理を行える構成になっているが、片側のみで同様の処理を行うようにすることも可能である。
【００６３】
設定装置６は、記録用紙Ｐの幅サイズを検出する検出手段を用いて幅サイズの設定を行うことができる。図２は検出手段の一例を示す。キャリッジ３は、記録用紙Ｐに対峙するセンサ９を備える。公知にようにキャリッジ３を記録用紙Ｐの幅方向に移動させ、センサ９からの検出信号とキャリッジ３の移動量とに基づいて記録用紙Ｐの幅サイズを検出し、設定装置６は、この検出結果を記録用紙Ｐの幅サイズとして設定する。
【００６４】
図３は、他の実施の形態を示す。この実施の形態は、長尺部材７にほぼ全長にわたって形成された多数の開口１２を、キャリッジ３の移動方向に複数のグループに分け、そのグループ毎にダクト１０ａ〜１０ｅを介して、独立したポンプ手段１１ａ〜１１ｅに接続している。制御装置８は、設定された記録用紙Ｐの幅サイズに基づいて、各ポンプ手段１１ａ〜１１ｅを選択的に駆動する。
【００６５】
つまり、制御装置８は、記録用紙Ｐの幅に対応する開口１２のグループに接続したポンプ手段（図３では１１ｂ〜１１ｄ）を吸引駆動して、記録用紙Ｐをプラテン７ａに密着させ、記録動作を行う。また、制御装置８は、ノズル２ｂの吐出機能を維持・回復させるため、キャリッジ３を記録用紙Ｐの幅外へ移動させたとき、ノズル面２ａと対峙する開口１２のグループに接続したポンプ手段（図３では１１ｅ）を吸引駆動して、ノズル２ｂのメニスカスを振動させる。ノズル２ｂの吐出機能を維持・回復処理を行わないとき、記録用紙Ｐの幅外のポンプ手段を駆動させないように制御することができる。
【００６６】
上記構成において、記録用紙Ｐの幅が小さく、ポンプ手段１１ｂ、１１cのみを記録用
紙Ｐ用に使用するとき、それに隣接するポンプ手段１１ｄは、ノズル２ｂの吐出機能を維持・回復のために使用することができる。
【００６７】
図３の構成の場合、ノズル面２ａと対向する開口１２のグループに接続したポンプ手段（図３では１１ｅ）は、吸引でなく、吹き出しを行うようにすることができる。つまり、開口１２から吹き出す空気をノズル２ｂ内のメニスカス断続的に当てることで、そのメニスカスを振動させ、ノズル２ｂの吐出機能を維持・回復させる。記録用紙Ｐの幅が大きい場合は、例えばポンプ手段１１ｄを吸引駆動して記録用紙Ｐを吸引し、記録用紙Ｐの幅が小さい場合は、そのポンプ手段１１ｄを逆転駆動して開口１２から空気を吹き出させ、ノズル２ｂ内のメニスカスに当てる。
【００６８】
図４は、さらに他の実施の形態を示す。この実施の形態は、長尺部材７の長手方向両端
近傍にのみ複数の開口１２を設け、記録用紙Ｐと対応する位置には開口を設けていない。両端の各開口１２のグループには、ダクト１０ｆ〜１０ｇを介してポンプ手段１１ｆ〜１１ｇを接続している。制御装置８は、記録用紙Ｐの幅サイズに基づいてキャリッジ３を往復移動し、記録動作を行う。また、制御装置８は、ノズル２ｂの吐出機能を維持・回復させるため、キャリッジ３を移動させ、ノズル面２ａが開口１２の一方のグループに対峙した状態で、そのグループに接続したポンプ手段（図４では１１ｆ）を駆動して、ノズル２ｂのメニスカスを振動させる。
【００６９】
この構成では、ポンプ手段には、吸引、吹き出しのどちらをさせてもよい。吹き出しをさせる場合、好ましくは、ダクト１０ｆ〜１０ｇに加湿装置１３を配置し、メニスカスに吹き付ける空気を大気よりも高湿度にする。これにより、ノズル２ｂ内のインクの乾燥を極力抑えることができる。加湿装置１３としては、例えば、多孔質材に水分を含ませ、これを貫通する空気を加湿するもの、あるいはダクト中に水分を噴霧するものなどを利用できる。この加湿装置は、図３の実施の形態においてポンプ手段で吹き出しを行うものにも適用できる。
【００７０】
図３及び図４の実施の形態においては、ノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・内のインクのメニスカスを振動させる際、ポンプ手段で空気を吸引又は吹き出しのいずれかをさせるのではなく、空気の吸引と吹き出しとを所定周期で交互に行わせることができる。このように、空気の吸引及び吹き付けを交互に行わせることでメニスカスを振動させるため、上記第１の実施形態と同様、インクの消費を伴わずに、ノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・の吐出機能の維持・回復を図ることができる。
【００７１】
また、各実施の形態において、ノズル２ｂの吐出機能の維持・回復をする位置で、開口１２から継続的に空気の吸引又は吹き付けを行う一方、ノズル２ｂを開口１２に対して移動させるようにしてもよい。つまり、図５に示すように、キャリッジ３を移動させてノズル２ｂと開口１２との距離を変えることで、ノズル２ｂに作用する吸引又は吹きつけの空気圧力を変動させ、メニスカスを振動させる。例えば、各実施の形態の図に示すように、ノズル面２ａの全面を複数の開口１２に対峙させた状態で、キャリッジ３を微小範囲だけ往復移動させる。また、ノズル面２ａの主走査方向Ｘにおける長さよりも短い範囲のみに開口１２を設け、この上方をキャリッジ３を通過させ、各ノズル２ｂを開口１２に接近、離隔させることで、インクのメニスカスを振動させるようにしてもよい。なお、プラテン７ａと延長部分７ｂとを別部品とし、延長部分７ｂをノズル面２ａとほぼ平行に運動させ、開口１２をノズル２ｂに対して移動させることでも、同様の効果を得ることができる。
【００７２】
上記の各実施の形態において、ポンプ手段１１が空気の吸引を行うものである場合、ノズル面２ａと開口１２とが対峙した状態で、開口１２がノズル２ｂ近傍の空気を吸引するタイミングに合わせて、記録ヘッド２に駆動を行わせるようにしてもよい。この記録ヘッド２の駆動は、ノズル２ｂからインクを吐出する方向の駆動であって、上記の吸引力が加わってもノズル２ｂ内のインクを吐出しない、つまりメニスカスを破壊しない程度の圧力を付与する駆動である。これにより効果的にメニスカスを振動させ、吐出機能の維持・回復処理を行うことができる。
【００７３】
また、上記の記録ヘッド２の駆動において、ノズル２ｂからインクが極少量吐出される程度に記録ヘッド２を駆動するように構成することもできる。このとき、吐出されたインクをポンプ手段で吸引させ、公知の廃インク溜等に貯留させる。このように吐出した極微量のインクを吸引回収することで、記録用紙Ｐ等のインク汚れを回避できる。
【００７４】
本発明の画像形成装置は、記録媒体として紙だけでなく、樹脂シート、布などを適用することができ、またインク以外に他の種類の着色液、機能液など各種液体を用いることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を示す概略図。
【図２】上記実施の形態における設定装置６に、記録用紙の幅を設定するための検出手段を説明する概略図。
【図３】他の実施の形態を示す概略図。
【図４】さらに他の実施の形態を示す概略図。
【図５】さらに他の実施の形態を示す概略図。
【符号の説明】
【００７６】
１ 画像形成装置
２ 記録ヘッド
２ａ ノズル面
２ｂ ノズル
３ キャリッジ
４ 振動発生部
６ 設定装置
７ａ プラテン
８ 制御装置
１０ ダクト
１１ ポンプ手段
１２ 開口
Ｐ 記録用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を記録媒体に向け吐出し、文字や図形等を記録媒体表面に記録する画像形成装置に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出して文字や図形等を記録する画像形成装置は、例えば、インクジェットプリンタのように、記録媒体の幅方向に往復移動が可能なキャリッジと、キャリッジに搭載され、インク滴を吐出する複数のノズルを設けた記録ヘッドとを備えている。そして、キャリッジを、記録媒体に対して往復移動させつつ、記録ヘッドの複数のノズルからインク滴を記録媒体に向けて吐出し、記録媒体表面にインクドットで文字や画像等を形成することで記録を行っている。
【０００３】
このような画像形成装置において、高画質化及び記録スピードの高速化を実現するための一手段として、例えば、吐出するインク滴を微小化することにより高画質化を図る方法や、キャリッジの移動速度を速めることにより記録スピードの高速化を図る方法がある。しかし、インク滴を微小化しようとすれば、ノズル径が小さくなり、ノズル内のインクの乾燥による増粘の影響で吐出特性が早期に低下しやすくなる。また、キャリッジの移動速度を速めると、インクの水分の蒸発がすすんで乾燥しやすくなるので、インクの増粘を招き画質を低下させることになる。
【０００４】
そこで、ノズル内のインクの増粘を低減して吐出機能の維持・回復を図る処理、例えば、記録とは無関係に、ノズルからインクを吐出してノズル内の増粘したインクを排出する、いわゆる捨て吐出と呼ばれているフラッシング処理などが行われている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−１９２８６２号公報（第６及び７頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなフラッシング処理は、大量のインクを無駄に消費してしまうので、有効なノズルの吐出機能の維持・回復処理とは言い難い面がある。
【０００６】
そこで本発明は、液体を無駄に消費することがなく経済的であるにもかかわらず、効果的なノズルの吐出機能の維持・回復を図ることができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の画像形成装置は、複数のノズルがノズル面に形成されている記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動させ、同記録媒体に対して前記複数のノズルから液滴を吐出させる画像形成装置において、少なくとも前記記録ヘッドの移動方向における前記記録媒体から外れた位置に、この位置に移動した前記記録ヘッドの前記ノズル面に対向し、空気の吸引又は吹き付けを行うことによって前記ノズル内の液体のメニスカスを振動させる振動発生部を設けることを特徴としている。
【０００８】
この請求項１の画像形成装置によると、前記振動発生部に、空気の吸引又は吹き付けを行わせることで、前記ノズル内の液体のメニスカスを振動させるので、それによって、ノズル内の液体が撹拌され、液体の増粘が低減される。したがって、前記、前記ノズルの吐出機能の維持・回復を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の画像形成装置は、振動発生部を、記録ヘッドの移動方向に複数個設けて、記録媒体の幅に応じて選択的に使用することを特徴としている。
【００１０】
この請求項２の画像形成装置によると、前記記録媒体の幅に対応した前記振動発生部を使用するので、前記記録媒体の幅が狭くなっても記録媒体に近い振動発生部を使用することで、前記記録ヘッドが記録媒体と対峙する位置から、維持・回復動作のために振動発生部へ移動する距離を短くすることができ、記録動作のスループットを向上することができる。
【００１１】
請求項３に記載の画像形成装置は、記録媒体の幅サイズを設定する設定装置を設け、記録ヘッドが、設定された幅サイズから外れた位置に移動した際、前記記録媒体近傍の前記振動発生部を使用することを特徴としている。
【００１２】
この請求項３の画像形成装置によると、前記設定装置によって設定した記録媒体の幅サイズにもとづいて記録媒体近傍の振動発生部を使用して記録ヘッドの維持・回復動作をすることができる。その結果、記録ヘッドが記録媒体と対峙する位置から、維持・回復動作のために振動発生部へ移動する距離を短くすることができる。
【００１３】
請求項４に記載の画像形成装置は、記録媒体の幅サイズを検出する検出手段によって、設定装置の幅サイズを設定することを特徴としている。
【００１４】
この請求項４の画像形成装置によると、前記記録媒体のサイズを、前記検出装置で検出し、前記設定装置がその検出結果にもとづいて前記幅サイズを設定し、上記と同様に記録媒体近傍の振動発生部を使用して記録ヘッドの維持・回復動作することができる。
【００１５】
請求項５に記載の画像形成装置は、複数のノズルがノズル面に形成されている記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動させ、同記録媒体に対して前記複数のノズルから液滴を吐出させる画像形成装置において、少なくとも前記記録ヘッドの移動方向における前記記録媒体から外れた位置に、この位置に移動した前記記録ヘッドの前記ノズル面に対向し、且つ、前記記録ヘッドと相対移動しつつ、継続的に空気の吸引又は吹き付けを行い、対峙する前記ノズル内の液体のメニスカスを順次振動させる振動発生部を設けることを特徴としている。
【００１６】
この請求項５の画像形成装置によると、前記記録ヘッドと相対移動する前記振動発生部によって、前記複数のノズル内の液体のメニスカスを順次振動させるので、前記液体の消費を伴わずに、前記ノズルの機能の維持・回復を図ることができる。また、前記振動発生部は、前記記録ヘッドの移動方向の長さを、前記記録ヘッドの前記ノズル面ほどに設ける必要がなく、短縮しコンパクト化を図ることができる。
【００１７】
請求項６に記載の画像形成装置は、振動発生部を空気の吸引を行うものとし、前記振動発生部が前記ノズルと対峙した状態で、前記記録ヘッドを、前記ノズル内の前記液体に対してメニスカスを破壊しない程度の圧力を付加するような駆動を行わせることを特徴としている。
【００１８】
この請求項６の画像形成装置によると、上記請求項１または５の画像形成装置の作用に加え、前記振動発生部の空気の吸引と前記記録ヘッドの前記圧力の付与とが同時に行われるため、前記ノズル内の液体を、より効果的に振動させることができる。
【００１９】
請求項７に記載の画像形成装置は、振動発生部を空気の吸引を行うものとし、前記振動
発生部が前記ノズルと対峙した状態で、前記記録ヘッドを、前記ノズル内の前記液体を僅かに吐出する駆動を行わせ、吐出された前記液体を前記振動発生部に吸引させることを特徴としている。
【００２０】
この請求項７の画像形成装置によると、上記請求項１または５の画像形成装置の作用に加え、前記振動発生部の空気の吸引時に、前記ノズル内の極微量の液体（例えば、微細なミスト状）を吐出させることで、より効果的に前記ノズルの機能を維持・回復させることができ、且つ、吐出した微量の液体は、前記振動発生部により吸引され回収されるので、前記記録媒体等への前記液体の付着を回避することができる。
【００２１】
請求項８に記載の画像形成装置は、振動発生部を空気の吹き付けを行うものとし、吹き付ける前記空気を、少なくとも大気よりも高湿度とすることを特徴としている。
【００２２】
この請求項８の画像形成装置によると、上記請求項１または５の画像形成装置の作用に加え、前記空気を、少なくとも大気よりも高湿度にすることによって、前記ノズル内の液体の乾燥を、極力抑えることができる。
【００２３】
請求項９に記載の画像形成装置は、複数のノズルがノズル面に形成されている記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動させ、同記録媒体に対して前記複数のノズルから液滴を吐出させる画像形成装置において、少なくとも前記記録ヘッドの移動方向における前記記録媒体から外れた位置に、この位置に移動した前記記録ヘッドの前記ノズル面に対向し、空気の吸引及び吹き付けを交互に行うことによって前記ノズル内の液体のメニスカスを振動させる振動発生部を設けることを特徴としている。
【００２４】
この請求項９の画像形成装置によると、前記振動発生部に、空気の吸引及び吹き付けを交互に行わせることによって、前記ノズル内の液体のメニスカスを振動させるので、前記液体の消費を伴わずに、前記ノズルの吐出機能の維持・回復を図ることができる。
【００２５】
請求項１０に記載の画像形成装置は、振動発生部が空気を吸引する状態で、記録ヘッドに、前記ノズル内の液体に対してメニスカスを破壊しない程度の圧力を付加する駆動を行わせることを特徴としている。
【００２６】
この請求項１０の画像形成装置によると、上記請求項９の画像形成装置の作用に加え、前記振動発生部の空気の吸引と前記記録ヘッドの前記圧力の付与とが同時に行われるため、前記ノズル内の液体を、より効果的に振動させることができる。
【００２７】
請求項１１に記載の画像形成装置は、振動発生部が空気を吸引する状態で、前記記録ヘッドに、前記ノズル内の前記液体を僅かに吐出する駆動を行わせ、吐出された前記液体を前記振動発生部に吸引させることを特徴としている。
【００２８】
この請求項１１の画像形成装置によると、上記請求項９の画像形成装置の作用に加え、前記振動発生部の空気の吸引時に、前記ノズル内の極微量の液体（例えば、微細なミスト状）を吐出させることで、より効果的に前記ノズルの吐出機能を維持・回復させることができ、且つ、吐出した微量の液体は、前記振動発生部により吸引され回収されるので、前記記録媒体等への前記液体の付着を回避することができる。
【００２９】
請求項１２に記載の画像形成装置は、吹き付ける前記空気を、少なくとも大気よりも高湿度とすることを特徴としている。
【００３０】
この請求項１２の画像形成装置によると、上記請求項９の画像形成装置の作用に加え、
前記空気を、少なくとも大気よりも高湿度にすることによって、前記ノズル内の液体の乾燥を、極力抑えることができる。
【００３１】
請求項１３に記載の画像形成装置は、記録媒体を記録ヘッドと対向する位置に支持するプラテンをさらに備え、振動発生部は、プラテンから記録ヘッドの移動方向に延長され記録媒体から外れた部分に、空気が流通する開口を備えるとともにその開口を通して空気を流通させるポンプ手段を備えていることを特徴としている。
【００３２】
この請求項１３の画像形成装置によると、記録媒体を支持したプラテンの延長部分に設けた開口からノズル面に、ポンプ手段により空気を吸引又は吹き付けることで、ノズル内の液体のメニスカスを振動させることができる。またプラテンの延長部分に開口を設けるので、記録ヘッドの移動に障害となるものをおくことなく、振動発生部の構成を簡単にすることができる。
【００３３】
請求項１４に記載の画像形成装置は、記録媒体を前記記録ヘッドと対峙する位置に支持するプラテンをさらに備え、振動発生部は、プラテンから記録ヘッドの移動方向に延長され記録媒体から外れた部分に、空気が流通する開口を備えるとともにその開口を通して空気を流通させるポンプ手段を備え、プラテンは、記録媒体側の面に開口する開口を備え、ポンプ手段は、振動発生部の開口とプラテンの開口との双方から空気の吸引が可能であることを特徴としている。
【００３４】
この請求項１４の画像形成装置によると、ポンプ手段により空気を吸引することで、プラテンに記録媒体を吸着し、記録媒体の平面度を高め記録品質を向上させること、及びノズル内の液体のメニスカスを振動させることの両方を達成することができる。またプラテンの延長部分に開口を設けるので、記録ヘッドの移動に障害となるものをおくことなく、振動発生部の構成を簡単にすることができる。
【００３５】
請求項１５に記載の画像形成装置は、プラテン及び振動発生部の開口は、１つの平面上に記録ヘッドの移動方向にわたって複数設けられ、記録媒体の幅に応じて、プラテンに対して記録媒体を吸着するための開口、あるいは振動発生部の開口として適宜に使い分けられることを特徴としている。
【００３６】
この請求項１５の画像形成装置によると、１つの平面上に複数開口が設けられているので、各種の幅の記録媒体をプラテンに吸着させ、その記録媒体近傍の開口を使用して記録ヘッドの維持・回復動作をすることができ、記録ヘッドが移動する距離を短くし、記録動作のスループットを向上することができる。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１の画像形成装置は、液体の消費を伴わずに効果的なノズルの吐出機能の維持・回復処理を行うことができる。
【００３８】
請求項２乃至４の画像形成装置は、記録ヘッドの移動距離を短くすることができるので、記録動作のスループットを向上することができる。
【００３９】
請求項５の画像形成装置は、液体の消費を伴わずに効果的なノズルの吐出機能の維持・回復処理を行うことができる。
【００４０】
請求項６の画像形成装置は、上記請求項１または５の画像形成装置の効果に加え、ノズル内の液体を、より効果的に振動させることができるため、効果の高いノズルの吐出機能の維持・回復処理を行うことができる。
【００４１】
請求項７の画像形成装置は、上記請求項１または５の画像形成装置の効果に加え、ノズル内の液体を、より効果的に振動させることができ、しかも、僅かに吐出された液体は、振動発生部により回収されるため、効果の高いノズルの吐出機能の維持・回復処理を、液体による汚れを伴わずに行うことができる。
【００４２】
請求項８の画像形成装置は、上記請求項１または５の画像形成装置の効果に加え、ノズルの吐出機能の維持・回復処理の効果を、向上させることができる。
【００４３】
請求項９の画像形成装置は、液体の消費を伴わずに効果的なノズルの吐出機能の維持・回復処理を行うことができる。
【００４４】
請求項１０の画像形成装置は、上記請求項９の画像形成装置の効果に加え、ノズル内の液体を、より効果的に振動させることができるため、効果の高いノズルの吐出機能の維持・回復処理を行うことができる。
【００４５】
請求項１１の画像形成装置は、上記請求項９の画像形成装置の効果に加え、ノズル内の液体を、より効果的に振動させることができ、しかも、僅かに吐出された液体は、振動発生部により回収されるため、効果の高いノズルの吐出機能の維持・回復処理を、液体による汚れを伴わずに行うことができる。
【００４６】
請求項１２の画像形成装置は、上記請求項９の画像形成装置の効果に加え、ノズルの吐出機能の維持・回復の効果を、向上させることができる。
【００４７】
請求項１３の画像形成装置は、振動発生部の構成を簡単にすることができる。
【００４８】
請求項１４の画像形成装置は、記録媒体の平面度を高め記録品質を向上させること、及びノズルの吐出機能の維持・回復の効果の両方を達成することができる。
【００４９】
請求項１５の画像形成装置は、各種の幅の記録媒体の平面度を高め記録品質を向上させ、またノズルの吐出機能の維持・回復を記録ヘッドの短い距離の移動で達成し、記録動作のスループットを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
本発明にかかる画像形成装置の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は画像形成装置１の概念図を示しており、記録媒体搬送方向から見た正面図を示している。
【００５１】
図１において、キャリッジ３は、記録ヘッド２を搭載し、矢印Ｘで表している記録用紙Ｐの幅方向（主走査方向）に公知の走査装置により往復移動可能になっている。記録用紙Ｐは、長尺部材７中のプラテン７ａによって下側から支持されており、紙面に対して直交する副走査方向に公知の搬送装置により搬送される。
【００５２】
キャリッジ３の記録用紙Ｐと対向する側には、記録ヘッド２が搭載されており、この記録ヘッド２の記録用紙Ｐと対向するノズル面２ａには、インクを吐出する複数のノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・が、吐出するインクの色ごとにそれぞれ副走査方向の列をなし、主走査方向Ｘに所定の間隔で並列に形成されている。
【００５３】
長尺部材７は、主走査方向Ｘにおいて、記録可能な最大記録用紙の幅に、少なくとも記録ヘッド２の主走査方向Ｘにおける長さの２倍を加えた長さを有する。また、紙面と直交する方向（副走査方向）の幅は、少なくとも記録ヘッド２のノズル２ｂの各列の副走査方
向の長さを有する。長尺部材７は、長さ方向の中央部において、記録用紙Ｐの幅に対応する部分をプラテン７ａとし、その両側の延長部分７ｂを、後述する振動発生部４の一部としている。
【００５４】
長尺部材７には、そのほぼ全長及び全幅にわたって多数の開口１２・１２・１２・・・が形成されている。各開口１２は、長尺部材７を上面（記録用紙Ｐ及び記録ヘッド２と対峙する側）から下面に貫通しており、その下面を覆うように配置されたダクト１０を介してポンプ手段１１に連結されている。ポンプ手段１１としては、空気を移送する公知の各種回転羽根、回転ピストンなどが利用できる。ポンプ手段１１を駆動することで、各開口１２をとおして長尺部材７の上面側から空気を吸引できる。
【００５５】
記録用紙Ｐの幅に対応する領域（プラテン７ａ）に位置する各開口１２は、上記吸引によって、記録用紙Ｐを長尺部材７に密着させる作用を行い、これによって、記録用紙Ｐの平面度を高め、記録品質を向上させることができる。
【００５６】
記録用紙Ｐの幅外の領域（延長部分７ｂ）に位置する各開口１２は、ここに記録ヘッド２が対峙して位置するとき、上記吸引動作によって、ノズル面２ａと延長部分７ｂとの間を負圧にする作用を行う。ノズル２ｂ内のインクのメニスカスＭは、図５に示すようにこの負圧により下方へ引っ張られ、また負圧が弱まることでインクに本来作用している公知の背圧によりノズル内側へ凹む、つまり振動する。このメニスカスＭに対する負圧の断続は、ポンプ手段１１の断続的な駆動、またはキャリッジ３の移動に基づくノズル２ｂと開口１２との相対移動によって実現することができる。メニスカスＭを適数回振動させることによって、ノズル２ｂ内のインクを撹拌させ、空気と接触しているインクの乾燥を防ぐことができる。
【００５７】
ポンプ手段１１の吸引力や開口１２の口径は、ノズル２ｂの個数、口径、インクの粘性、表面張力などの物性、ノズル面２ａと延長部分７ｂとの間隔（この実施の形態では約２ｍｍ）などによって適宜決定される。吸引力は、環境温度によって調整される。
【００５８】
延長部分７ｂ、開口１２、ダクト１０及びポンプ手段１１は、メニスカスＭを振動させる振動発生手段４を構成する。この実施の形態では、ポンプ手段１１を全開口１２・１２・１２・・・に共通に設けているが、開口１２毎、あるいは複数の開口１２のグループ毎に設けることもできる。つまり、開口１２毎に１つの振動発生手段４を構成する考えることができる。また、記録用紙Ｐの幅が変わると、その幅外に位置する開口１２の個数が変わることになり、複数の振動発生手段４のうちノズル面２ａと対峙するものが、メニスカスＭの振動用として選択的に使用されることになる。
【００５９】
キャリッジ３の往復移動は、制御装置８によって制御される。この制御装置８は、記録用紙Ｐに記録を行う際、設定装置６で行われた記録用紙Ｐの幅サイズ設定に基づいて、キャリッジ３を、記録用紙Ｐの幅サイズの範囲で往復移動させる制御を行う。また、制御装置８は、ノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・の吐出機能を維持・回復させる処理を行う際、記録ヘッド２のノズル面２ａの主走査方向における長さ分だけ、記録用紙Ｐから外れた位置に移動するよう制御する。設定装置６は、この実施の形態では、画像形成装置１に設けた操作パネル上からキー操作で記録用紙Ｐのサイズの選択を行うか、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータで文書データとともに設定される記録用紙Ｐのサイズデータを受信して、記録用紙Ｐの幅サイズを設定する。
【００６０】
この画像形成装置１で記録用紙Ｐに記録を行う場合、記録用紙Ｐが供給されると、制御装置８は、ポンプ手段１１を駆動して、各開口１２から空気の吸引を行わせる。そして、制御装置８は、キャリッジ３を設定装置６の幅サイズ設定に基づいてその幅範囲内で往復
移動させながら、記録ヘッド２の複数のノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・から、記録用紙Ｐに向かってインクの液滴を吐出し、記録用紙Ｐ表面に文字や図形等からなる画像をインクドットで形成し記録を行う。
【００６１】
この往復移動を１回又は数回行うごとに、制御装置８はキャリッジ３を、記録用紙Ｐの外に移動して、記録ヘッド２のノズル面２ａと振動発生部４の開口１２とを対峙させる。このとき、キャリッジ３を、最大幅の記録用紙Ｐの外の位置に移動させてもよいが、好ましくは、上記幅サイズ設定に基づいて記録用紙Ｐの側端から直近の開口１２の位置もしくは適数個の開口１２を置いた位置を、ノズル面２ａの記録用紙側の端とするように移動させる。そして制御装置８は、キャリッジ３を停止した状態（開口１２とノズル２ｂの軸線は一致していなくてもよい）で、ポンプ手段１１の駆動を断続的に行わせて、複数のノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・内のインクのメニスカスを振動させる。
【００６２】
この実施の形態は、記録用紙Ｐの両側で、ノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・の吐出機能の維持・回復処理を行える構成になっているが、片側のみで同様の処理を行うようにすることも可能である。
【００６３】
設定装置６は、記録用紙Ｐの幅サイズを検出する検出手段を用いて幅サイズの設定を行うことができる。図２は検出手段の一例を示す。キャリッジ３は、記録用紙Ｐに対峙するセンサ９を備える。公知にようにキャリッジ３を記録用紙Ｐの幅方向に移動させ、センサ９からの検出信号とキャリッジ３の移動量とに基づいて記録用紙Ｐの幅サイズを検出し、設定装置６は、この検出結果を記録用紙Ｐの幅サイズとして設定する。
【００６４】
図３は、他の実施の形態を示す。この実施の形態は、長尺部材７にほぼ全長にわたって形成された多数の開口１２を、キャリッジ３の移動方向に複数のグループに分け、そのグループ毎にダクト１０ａ〜１０ｅを介して、独立したポンプ手段１１ａ〜１１ｅに接続している。制御装置８は、設定された記録用紙Ｐの幅サイズに基づいて、各ポンプ手段１１ａ〜１１ｅを選択的に駆動する。
【００６５】
つまり、制御装置８は、記録用紙Ｐの幅に対応する開口１２のグループに接続したポンプ手段（図３では１１ｂ〜１１ｄ）を吸引駆動して、記録用紙Ｐをプラテン７ａに密着させ、記録動作を行う。また、制御装置８は、ノズル２ｂの吐出機能を維持・回復させるため、キャリッジ３を記録用紙Ｐの幅外へ移動させたとき、ノズル面２ａと対峙する開口１２のグループに接続したポンプ手段（図３では１１ｅ）を吸引駆動して、ノズル２ｂのメニスカスを振動させる。ノズル２ｂの吐出機能を維持・回復処理を行わないとき、記録用紙Ｐの幅外のポンプ手段を駆動させないように制御することができる。
【００６６】
上記構成において、記録用紙Ｐの幅が小さく、ポンプ手段１１ｂ、１１cのみを記録用
紙Ｐ用に使用するとき、それに隣接するポンプ手段１１ｄは、ノズル２ｂの吐出機能を維持・回復のために使用することができる。
【００６７】
図３の構成の場合、ノズル面２ａと対向する開口１２のグループに接続したポンプ手段（図３では１１ｅ）は、吸引でなく、吹き出しを行うようにすることができる。つまり、開口１２から吹き出す空気をノズル２ｂ内のメニスカス断続的に当てることで、そのメニスカスを振動させ、ノズル２ｂの吐出機能を維持・回復させる。記録用紙Ｐの幅が大きい場合は、例えばポンプ手段１１ｄを吸引駆動して記録用紙Ｐを吸引し、記録用紙Ｐの幅が小さい場合は、そのポンプ手段１１ｄを逆転駆動して開口１２から空気を吹き出させ、ノズル２ｂ内のメニスカスに当てる。
【００６８】
図４は、さらに他の実施の形態を示す。この実施の形態は、長尺部材７の長手方向両端
近傍にのみ複数の開口１２を設け、記録用紙Ｐと対応する位置には開口を設けていない。両端の各開口１２のグループには、ダクト１０ｆ〜１０ｇを介してポンプ手段１１ｆ〜１１ｇを接続している。制御装置８は、記録用紙Ｐの幅サイズに基づいてキャリッジ３を往復移動し、記録動作を行う。また、制御装置８は、ノズル２ｂの吐出機能を維持・回復させるため、キャリッジ３を移動させ、ノズル面２ａが開口１２の一方のグループに対峙した状態で、そのグループに接続したポンプ手段（図４では１１ｆ）を駆動して、ノズル２ｂのメニスカスを振動させる。
【００６９】
この構成では、ポンプ手段には、吸引、吹き出しのどちらをさせてもよい。吹き出しをさせる場合、好ましくは、ダクト１０ｆ〜１０ｇに加湿装置１３を配置し、メニスカスに吹き付ける空気を大気よりも高湿度にする。これにより、ノズル２ｂ内のインクの乾燥を極力抑えることができる。加湿装置１３としては、例えば、多孔質材に水分を含ませ、これを貫通する空気を加湿するもの、あるいはダクト中に水分を噴霧するものなどを利用できる。この加湿装置は、図３の実施の形態においてポンプ手段で吹き出しを行うものにも適用できる。
【００７０】
図３及び図４の実施の形態においては、ノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・内のインクのメニスカスを振動させる際、ポンプ手段で空気を吸引又は吹き出しのいずれかをさせるのではなく、空気の吸引と吹き出しとを所定周期で交互に行わせることができる。このように、空気の吸引及び吹き付けを交互に行わせることでメニスカスを振動させるため、上記第１の実施形態と同様、インクの消費を伴わずに、ノズル２ｂ・２ｂ・２ｂ・・・の吐出機能の維持・回復を図ることができる。
【００７１】
また、各実施の形態において、ノズル２ｂの吐出機能の維持・回復をする位置で、開口１２から継続的に空気の吸引又は吹き付けを行う一方、ノズル２ｂを開口１２に対して移動させるようにしてもよい。つまり、図５に示すように、キャリッジ３を移動させてノズル２ｂと開口１２との距離を変えることで、ノズル２ｂに作用する吸引又は吹きつけの空気圧力を変動させ、メニスカスを振動させる。例えば、各実施の形態の図に示すように、ノズル面２ａの全面を複数の開口１２に対峙させた状態で、キャリッジ３を微小範囲だけ往復移動させる。また、ノズル面２ａの主走査方向Ｘにおける長さよりも短い範囲のみに開口１２を設け、この上方をキャリッジ３を通過させ、各ノズル２ｂを開口１２に接近、離隔させることで、インクのメニスカスを振動させるようにしてもよい。なお、プラテン７ａと延長部分７ｂとを別部品とし、延長部分７ｂをノズル面２ａとほぼ平行に運動させ、開口１２をノズル２ｂに対して移動させることでも、同様の効果を得ることができる。
【００７２】
上記の各実施の形態において、ポンプ手段１１が空気の吸引を行うものである場合、ノズル面２ａと開口１２とが対峙した状態で、開口１２がノズル２ｂ近傍の空気を吸引するタイミングに合わせて、記録ヘッド２に駆動を行わせるようにしてもよい。この記録ヘッド２の駆動は、ノズル２ｂからインクを吐出する方向の駆動であって、上記の吸引力が加わってもノズル２ｂ内のインクを吐出しない、つまりメニスカスを破壊しない程度の圧力を付与する駆動である。これにより効果的にメニスカスを振動させ、吐出機能の維持・回復処理を行うことができる。
【００７３】
また、上記の記録ヘッド２の駆動において、ノズル２ｂからインクが極少量吐出される程度に記録ヘッド２を駆動するように構成することもできる。このとき、吐出されたインクをポンプ手段で吸引させ、公知の廃インク溜等に貯留させる。このように吐出した極微量のインクを吸引回収することで、記録用紙Ｐ等のインク汚れを回避できる。
【００７４】
本発明の画像形成装置は、記録媒体として紙だけでなく、樹脂シート、布などを適用することができ、またインク以外に他の種類の着色液、機能液など各種液体を用いることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を示す概略図。
【図２】上記実施の形態における設定装置６に、記録用紙の幅を設定するための検出手段を説明する概略図。
【図３】他の実施の形態を示す概略図。
【図４】さらに他の実施の形態を示す概略図。
【図５】さらに他の実施の形態を示す概略図。
【符号の説明】
【００７６】
１ 画像形成装置
２ 記録ヘッド
２ａ ノズル面
２ｂ ノズル
３ キャリッジ
４ 振動発生部
６ 設定装置
７ａ プラテン
８ 制御装置
１０ ダクト
１１ ポンプ手段
１２ 開口
Ｐ 記録用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルがノズル面に形成されている記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動させ、同記録媒体に対して前記複数のノズルから液滴を吐出させる画像形成装置において、
少なくとも前記記録ヘッドの移動方向における前記記録媒体から外れた位置に、この位置に移動した前記記録ヘッドの前記ノズル面に対向し、空気の吸引又は吹き付けを行うことによって前記ノズル内の液体のメニスカスを振動させる振動発生部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記振動発生部が前記記録ヘッドの移動方向に複数個設けられており、前記記録媒体の幅に応じて選択的に使用されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記録媒体の幅サイズを設定する設定装置を備え、前記記録ヘッドが設定された前記幅サイズから外れた位置に移動した際、前記記録媒体近傍の前記振動発生部を使用することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記設定装置は、前記記録媒体の幅サイズを検出する検出手段によって前記幅サイズを設定することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
複数のノズルがノズル面に形成されている記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動させ、同記録媒体に対して前記複数のノズルから液滴を吐出させる画像形成装置において、
少なくとも前記記録ヘッドの移動方向における前記記録媒体から外れた位置に、この位置に移動した前記記録ヘッドの前記ノズル面に対向し、且つ、前記記録ヘッドと相対移動しつつ、継続的に空気の吸引又は吹き付けを行い、対峙する前記複数のノズル内の液体のメニスカスを順次振動させる振動発生部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記振動発生部が空気の吸引を行うものであり、前記振動発生部が前記ノズルと対峙した状態で、前記記録ヘッドが前記ノズル内の前記液体に対してメニスカスを破壊しない程度の圧力を付加する駆動を行うことを特徴とする請求項１または５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記振動発生部が空気の吸引を行うものであり、前記振動発生部が前記ノズルと対峙した状態で、前記記録ヘッドが前記ノズル内の前記液体を僅かに吐出する駆動を行い、吐出された前記液体を前記振動発生部が吸引することを特徴とする請求項１または５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記振動発生部が空気の吹き付けを行うものであり、吹き付ける前記空気が、少なくとも大気よりも高湿度であることを特徴とする請求項１または５記載の画像形成装置。
【請求項９】
複数のノズルがノズル面に形成されている記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動させ、同記録媒体に対して前記複数のノズルから液滴を吐出させる画像形成装置において、
少なくとも前記記録ヘッドの移動方向における前記記録媒体から外れた位置に、この位置に移動した前記記録ヘッドの前記ノズル面に対向し、空気の吸引及び吹き付けを交互に行うことによって前記ノズル内の液体のメニスカスを振動させる振動発生部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記振動発生部が空気を吸引する状態で、前記記録ヘッドが前記ノズル内の液体に対してメニスカスを破壊しない程度の圧力を付加する駆動を行うことを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記振動発生部が空気を吸引する状態で、前記記録ヘッドが前記ノズル内の前記液体を僅かに吐出する駆動を行い、吐出された前記液体を前記振動発生部が吸引することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１２】
吹き付ける前記空気が、少なくとも大気よりも高湿度であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記記録媒体を前記記録ヘッドと対向する位置に支持するプラテンをさらに備え、
前記振動発生部は、前記プラテンから前記記録ヘッドの移動方向に延長され前記記録媒体から外れた部分に、前記空気が流通する開口を備えるとともにその開口を通して前記空気を流通させるポンプ手段を備えていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記記録媒体を前記記録ヘッドと対峙する位置に支持するプラテンをさらに備え、
前記振動発生部は、前記プラテンから前記記録ヘッドの移動方向に延長され前記記録媒体から外れた部分に、前記空気が流通する開口を備えるとともにその開口を通して前記空気を流通させるポンプ手段を備え、
前記プラテンは、前記記録媒体側の面に開口する開口を備え、前記ポンプ手段は、前記振動発生部の開口と前記プラテンの開口との双方から空気の吸引が可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記プラテン及び前記振動発生部の開口は、１つの平面上に前記記録ヘッドの移動方向にわたって複数設けられ、前記記録媒体の幅に応じて、前記プラテンに対して前記記録媒体を吸着するための開口、あるいは前記振動発生部の開口として適宜に使い分けられることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１】
複数のノズルがノズル面に形成されている記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動させ、同記録媒体に対して前記複数のノズルから液滴を吐出させる画像形成装置において、
少なくとも前記記録ヘッドの移動方向における前記記録媒体から外れた位置に、この位置に移動した前記記録ヘッドの前記ノズル面に対向し、空気の吸引又は吹き付けを行うことによって前記ノズル内の液体のメニスカスを振動させる振動発生部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記振動発生部が前記記録ヘッドの移動方向に複数個設けられており、前記記録媒体の幅に応じて選択的に使用されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記録媒体の幅サイズを設定する設定装置を備え、前記記録ヘッドが設定された前記幅サイズから外れた位置に移動した際、前記記録媒体近傍の前記振動発生部を使用することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記設定装置は、前記記録媒体の幅サイズを検出する検出手段によって前記幅サイズを設定することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
複数のノズルがノズル面に形成されている記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動させ、同記録媒体に対して前記複数のノズルから液滴を吐出させる画像形成装置において、
少なくとも前記記録ヘッドの移動方向における前記記録媒体から外れた位置に、この位置に移動した前記記録ヘッドの前記ノズル面に対向し、且つ、前記記録ヘッドと相対移動しつつ、継続的に空気の吸引又は吹き付けを行い、対峙する前記複数のノズル内の液体のメニスカスを順次振動させる振動発生部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記振動発生部が空気の吸引を行うものであり、前記振動発生部が前記ノズルと対峙した状態で、前記記録ヘッドが前記ノズル内の前記液体に対してメニスカスを破壊しない程度の圧力を付加する駆動を行うことを特徴とする請求項１または５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記振動発生部が空気の吸引を行うものであり、前記振動発生部が前記ノズルと対峙した状態で、前記記録ヘッドが前記ノズル内の前記液体を僅かに吐出する駆動を行い、吐出された前記液体を前記振動発生部が吸引することを特徴とする請求項１または５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記振動発生部が空気の吹き付けを行うものであり、吹き付ける前記空気が、少なくとも大気よりも高湿度であることを特徴とする請求項１または５記載の画像形成装置。
【請求項９】
複数のノズルがノズル面に形成されている記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動させ、同記録媒体に対して前記複数のノズルから液滴を吐出させる画像形成装置において、
少なくとも前記記録ヘッドの移動方向における前記記録媒体から外れた位置に、この位置に移動した前記記録ヘッドの前記ノズル面に対向し、空気の吸引及び吹き付けを交互に行うことによって前記ノズル内の液体のメニスカスを振動させる振動発生部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記振動発生部が空気を吸引する状態で、前記記録ヘッドが前記ノズル内の液体に対してメニスカスを破壊しない程度の圧力を付加する駆動を行うことを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記振動発生部が空気を吸引する状態で、前記記録ヘッドが前記ノズル内の前記液体を僅かに吐出する駆動を行い、吐出された前記液体を前記振動発生部が吸引することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１２】
吹き付ける前記空気が、少なくとも大気よりも高湿度であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記記録媒体を前記記録ヘッドと対向する位置に支持するプラテンをさらに備え、
前記振動発生部は、前記プラテンから前記記録ヘッドの移動方向に延長され前記記録媒体から外れた部分に、前記空気が流通する開口を備えるとともにその開口を通して前記空気を流通させるポンプ手段を備えていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記記録媒体を前記記録ヘッドと対峙する位置に支持するプラテンをさらに備え、
前記振動発生部は、前記プラテンから前記記録ヘッドの移動方向に延長され前記記録媒体から外れた部分に、前記空気が流通する開口を備えるとともにその開口を通して前記空気を流通させるポンプ手段を備え、
前記プラテンは、前記記録媒体側の面に開口する開口を備え、前記ポンプ手段は、前記振動発生部の開口と前記プラテンの開口との双方から空気の吸引が可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記プラテン及び前記振動発生部の開口は、１つの平面上に前記記録ヘッドの移動方向にわたって複数設けられ、前記記録媒体の幅に応じて、前記プラテンに対して前記記録媒体を吸着するための開口、あるいは前記振動発生部の開口として適宜に使い分けられることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２５４３０９（Ｐ２００８−２５４３０９Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９８５９９（Ｐ２００７−９８５９９）
【出願日】平成１９年４月４日（２００７．４．４）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月４日（２００７．４．４）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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